TWI794506B - 晶圓的加工方法及磨削裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]可以進行分割後的器件晶片的背面側之檢查。 [解決手段]晶圓的加工方法具備：切割步驟，以切割刀片切割晶圓的正面，並沿著分割預定線形成深度超出晶圓的成品厚度之溝；第1檢查步驟，從晶圓的正面拍攝在切割步驟中所形成的溝，並檢查所拍攝的溝之缺損的狀態；保護構件貼附步驟，在實施第1檢查步驟後，在晶圓的正面貼附保護構件；磨削步驟，以工作夾台保持晶圓的保護構件側，並對晶圓的背面進行磨削來將晶圓薄化到成品厚度，而將晶圓分割成器件晶片；及第2檢查步驟，在實施磨削步驟後，從晶圓的背面拍攝顯露於晶圓的背面的溝，並且檢查形成於所拍攝的溝之缺損的狀態。

Description

晶圓的加工方法及磨削裝置
發明領域 本發明是有關於一種晶圓的加工方法及磨削裝置。
發明背景 使用於各種電子機器的器件晶片越來越輕薄短小化，在製造時需要高度的磨削、研磨、切斷技術。特別在分割成器件晶片的切割步驟(例如，參照專利文獻1)中，因為是藉切割刀片以機械的方式來切割分割預定線，所以儘管缺損微細仍然會產生於切割溝的兩端。缺損的尺寸可藉由加工條件來控制，加工條件是形成為不使缺損到達器件區域的條件。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特許第5134216號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而，在專利文獻1中所記載的切割步驟中，會因某些理由而突發性地產生較大的缺損(亦稱為破裂)，恐有使器件破損之虞。雖然已破損的器件也有可在電氣特性檢查的階段中被檢測到的情形，但在未對全部的器件進行檢查的步驟中，檢測會較困難，因而導致產生不良製品。於是，下述作法也被考量：以切割裝置的校準用的相機拍攝切割溝，並檢測缺損的狀態。然而，在以切割裝置的校準用的相機拍攝切割溝的方法中有下述課題：即便可以觀察正面的缺損，但並無法進行背面側的檢查。
本發明是有鑒於所述問題點而作成的發明，其目的在於提供一種可以進行分割後的器件晶片的背面側的檢查之晶圓的加工方法及磨削裝置。 用以解決課題之手段
為了解決上述課題並達成目的，本發明之晶圓的加工方法之晶圓具備形成於正面的複數條分割預定線、及形成於藉由該分割預定線所區劃出的正面的區域的器件，且晶圓的加工方法具備以下步驟： 切割步驟，以切割刀片切割晶圓的正面，並沿著該分割預定線形成深度超出晶圓的成品厚度之溝； 第1檢查步驟，從該晶圓的正面拍攝在該切割步驟中所形成的該溝，並檢查所拍攝的該溝之缺損的狀態； 保護構件貼附步驟，在實施該第1檢查步驟後，在該晶圓的正面貼附保護構件； 磨削步驟，以工作夾台保持該晶圓的該保護構件側，並對該晶圓的背面進行磨削來將該晶圓薄化到成品厚度，而將該晶圓分割成器件晶片；及 第2檢查步驟，在實施該磨削步驟後，從該晶圓的背面拍攝顯露於該晶圓的背面的該溝，並且檢查形成於所拍攝到的該溝之缺損的狀態。
在前述晶圓的加工方法中，亦可在該第1檢查步驟及第2檢查步驟中，取得該晶圓中的所拍攝到的該溝的位置資訊，並且取得所檢查到的該缺損的位置資訊。
本發明的磨削裝置是用於前述晶圓的加工方法的磨削裝置，並具備：工作夾台，以保持面保持晶圓；磨削單元，將磨削磨石裝設在與該保持面正交之旋轉軸的主軸，並且對藉由該工作夾台所保持的晶圓進行磨削；及檢查單元，具有相機，前述相機可從該晶圓的背面拍攝藉由該工作夾台進行保持並藉由磨削單元進行磨削而藉此顯露於該晶圓的背面的該溝，並從以該相機所拍攝到的圖像檢查該溝之缺損的狀態，而將該溝的檢查結果與該溝在該晶圓上的位置資訊一起取得。 發明效果
本申請案之發明會發揮下述效果：可以進行分割後的器件晶片的背面側之檢查。
用以實施發明之形態 針對用於實施本發明之形態(實施形態)，一邊參照圖式一邊詳細地說明。本發明並不因以下的實施形態所記載之內容而受到限定。又，在以下所記載之構成要件中，包含所屬技術領域中具有通常知識者可以輕易設想得到的或實質上是相同的構成要件。此外，以下所記載之構成是可適當組合的。又，在不脫離本發明之要旨的範圍內，可以進行各種構成之省略，置換或變更。
[實施形態1] 依據圖式來說明本發明之實施形態1的晶圓的加工方法。圖1是顯示實施形態1之晶圓的加工方法之加工對象的晶圓的立體圖。圖2是顯示實施形態1之晶圓的加工方法的流程圖。
實施形態1之晶圓的加工方法為圖1所示之晶圓1的加工方法。在實施形態1中，晶圓的加工方法的被加工物即晶圓1，是將矽、藍寶石、砷化鎵等作為母材之圓板狀的半導體晶圓或光器件晶圓。晶圓1具備於正面2形成格子狀之複數條分割預定線3、及形成於由分割預定線3所區劃出的正面2的區域之器件4。再者，在實施形態1中，分割預定線3是互相正交。又，在實施形態1中，晶圓1的各位置是以離預先決定的基準位置之X軸方向(互相正交的分割預定線3當中的平行於一邊的分割預定線3的方向)的距離、及Y軸方向(平行於另一邊的分割預定線3的方向)的距離而決定。
實施形態1之晶圓的加工方法是將圖1所示的晶圓1分割成一個個的器件晶片5的方法。再者，器件晶片5包含有器件4及晶圓1的基材的一部分。又，如圖2所示，實施形態1之晶圓的加工方法具備切割步驟ST1、第1檢查步驟ST2、第1NG器件決定步驟ST3、保護構件貼附步驟ST4、磨削步驟ST5、第2檢查步驟ST6、第2NG器件決定步驟ST7、及器件篩選步驟ST8。
(切割步驟) 圖3是顯示在圖2所示之晶圓的加工方法的切割步驟中所使用的切割裝置的構成例的立體圖。圖4是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的切割步驟的側面圖。切割步驟ST1是使用圖3所示之切割裝置10。切割步驟ST1是以切割裝置10的切割刀片11切割晶圓1的正面2，並且沿著分割預定線3形成深度7超出晶圓1的成品厚度6(圖1所示)之溝8(圖4所示)的步驟。
在實施形態1的切割步驟ST1中，是切割裝置10的操作人員等將複數片晶圓1以正面2側朝向上方的狀態來收容於片匣12，並且將片匣12設置於片匣升降機13。切割步驟ST1在作業員人將包含溝8的深度7等的加工內容資訊登錄於切割裝置10的控制單元14，並且控制單元14接收來自操作人員的加工動作的開始指示時，會藉由切割裝置10來實施。
在切割步驟ST1中，當切割裝置10開始加工動作時，是控制單元14讓搬送單元15將切割加工前的晶圓1從片匣12取出，並藉由工作夾台16的保持面17來吸引保持晶圓1的背面9。在切割步驟ST1中，切割裝置10之控制單元14是藉由X軸移動單元使工作夾台16朝向切割單元18的下方移動，並讓攝像單元19拍攝晶圓1，而依據攝像單元19所拍攝到的圖像來完成校準。如圖4所示，切割裝置10的控制單元14會使晶圓1與切割單元18沿著分割預定線3相對地移動，並且將切割刀片11切入各分割預定線3，而在全部的分割預定線3上依序形成溝8，在將已形成溝8的晶圓1以洗淨單元20洗淨後，藉由工作夾台16的保持面17再次進行保持。實施形態1之晶圓的加工方法即進行到第1檢查步驟ST2。
(第1檢查步驟) 圖5是圖2所示之晶圓的加工方法的第1檢查步驟的檢查對象的晶圓的平面圖。圖6是圖2所示之晶圓的加工方法的第1檢查步驟的側面圖。圖7是拍攝圖5中的VII部位而得到的圖像。圖8是拍攝圖5中的VIII部位而得到的圖像。
第1檢查步驟ST2是從晶圓1的正面2拍攝在切割步驟ST1所形成的溝8，並且檢查所拍攝到的溝8的缺損100(顯示於圖7及圖8)的狀態的步驟。如圖5所示，實施形態1的第1檢查步驟ST2的檢查對象的晶圓1是在全部的的分割預定線3上均形成有溝8。如圖6所示，在實施形態1之第1檢查步驟ST2中，是切割裝置10的控制單元14使晶圓1與攝像單元19沿著分割預定線3相對地移動，並且讓攝像單元19依序拍攝形成有溝8的全部的分割預定線3。攝像單元19是將所拍攝到的圖像201、202(圖7及圖8)依序輸出到控制單元14。
在第1檢查步驟ST2中，是控制單元14從圖像201、202檢測分割預定線3的寬度方向的中央3-1(於圖7及圖8中以虛線表示)及溝8。本發明在控制單元14檢測溝8時，可以使用2值化處理、灰階處理等的各種的圖像處理。再者，較理想的是如圖7及圖8中以二點鏈線所示，將溝8在分割預定線3的寬度方向的中央3-1以對應於切割刀片11的厚度之寬度且直線狀的方式形成。然而，因為溝8是藉由切割裝置10的機械加工所形成，所以會導致在寬度方向的兩邊緣產生圖7及圖8中以粗的平行斜線所表示之缺損100。再者，缺損100是使晶圓1的基材的一部分從正面2到溝8缺損而形成的構成。
在第1檢查步驟ST2中，是控制單元14判定在各圖像201、202中，是否有超出從分割預定線3的寬度方向的中央3-1到成為預先決定之規定距離110(於圖7及圖8中以一點鏈線表示)的範圍之部分100-1(於圖8中以較密的平行斜線表示)存在於溝8。在第1檢查步驟ST2中，當控制單元14判定有超出從分割預定線3的中央3-1到成為規定距離110的範圍之部分100-1存在於溝8時，會將超出從中央3-1到成為規定距離110的範圍的部分100-1判定作為分割後的器件4的製品上無法容許的缺損100-1。
在第1檢查步驟ST2中，是控制單元14依據對切割單元18及攝像單元19與晶圓1的X1軸方向、Y1軸方向的相對的位置進行檢測之檢測單元的檢測結果、及圖像202內的部分100-1的位置等，而計算並儲存前述之部分100-1即器件4的製品上無法容許之缺損100-1在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置。
如此進行，第1檢查步驟ST2是判定是否有超出從分割預定線3的寬度方向的中央3-1到成為規定距離110的範圍之部分100-1存在於溝8，並且取得溝8的位置資訊。又，第1檢查步驟ST2是藉由計算並儲存前述之部分100-1即器件4的製品上無法容許的缺損100-1在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置，以取得所檢查到的缺損100-1的位置資訊。實施形態1之晶圓的加工方法即進行到第1NG器件決定步驟ST3。
(第1NG器件決定步驟) 第1NG器件決定步驟ST3是依據第1檢查步驟ST2的檢查結果，而決定形成於晶圓1的複數個器件晶片5當中NG(不好，No　Good)器件晶片的步驟。在實施形態1中，NG器件晶片是具有製品上無法容許的缺損100-1的器件晶片5。
在實施形態1中，在第1NG器件決定步驟ST3中，是控制單元14依據各晶圓1的第1檢查步驟ST2的檢查結果即晶圓1的正面2側的器件4的製品上無法容許的缺損100-1的位置，而在晶圓的正面2側提取器件4的製品上無法容許的缺損100-1位於外緣之器件晶片5。在第1NG器件決定步驟ST3中，是控制單元14將器件4的製品上無法容許的缺損100-1位於外緣的器件晶片5判定為NG器件晶片，並計算、儲存此NG器件晶片的位置。在實施形態1中，在第1NG器件決定步驟ST3中，是控制單元14對應於各晶圓1來儲存NG器件晶片在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置。
在實施形態1中，是使用圖3所示切割裝置10，並對晶圓1實施切割步驟ST1、第1檢查步驟ST2、及第1NG器件決定步驟ST3，且當對片匣12內的全部的晶圓1實施切割步驟ST1、第1檢查步驟ST2、及第1NG器件決定步驟ST3後，是進行到保護構件貼附步驟ST4。再者，在本發明中，亦可使用圖3所示的切割裝置10並在切割步驟ST1的溝8的形成中，對已形成有溝8之分割預定線3實施第1檢查步驟ST2及第1NG器件決定步驟ST3。又，在本發明中，亦可使用圖3所示的切割裝置10等來形成溝8，並對形成有溝8的晶圓1使用和切割裝置10分開的檢查裝置，來實施第1檢查步驟ST2及第1NG器件決定步驟ST3。
再者，在實施形態1中，控制單元14是各自控制切割裝置10之上述的各構成要件，並使切割裝置10實施對晶圓1的加工動作的單元。再者，控制單元14是具有運算處理裝置、儲存裝置及輸入輸出介面裝置的電腦，前述運算處理裝置具有CPU(中央處理單元，central processing unit)之類的微處理器，前述儲存裝置具有ROM(唯讀記憶體，read only memory)或RAM(隨機存取記憶體，random access memory)之類的記憶體。控制單元14的運算處理裝置會依照儲存於儲存裝置的電腦程式實施運算處理，並透過輸入輸出介面裝置將用於控制切割裝置10的控制訊號，輸出至切割裝置10的上述的構成要件。
控制單元14是連接於圖未示之顯示單元及輸入單元，前述顯示單元是藉由顯示加工動作之狀態或圖像等的液晶顯示裝置等所構成，前述輸入單元是在操作人員登錄加工內容資訊等之時使用。輸入單元是藉由設置於顯示單元的觸控面板、及鍵盤等之外部輸入裝置之中至少一種所構成。又，在實施形態1中，控制單元14是透過網路21而連接於器件篩選單元22。網路21為LAN(區域網路,Local　Area　Network)、或網際網路等的廣域通訊網(WAN：Wide　Area　Network)。
(保護構件貼附步驟) 圖9是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的保護構件貼附步驟的立體圖。保護構件貼附步驟ST4是在實施第1檢查步驟ST2後，將保護構件23貼附於晶圓1的正面2的步驟。如圖9所示，在實施形態1中，在保護構件貼附步驟ST4中是將與晶圓1相同直徑的保護構件23貼附於正面2側。在實施形態1中，保護構件23具備由合成樹脂所構成的基材層24、及積層於基材層24且貼附於晶圓1的正面2的黏著層25。當將保護構件23貼附到晶圓1的正面2時，晶圓的加工方法即進行到磨削步驟ST5。接著，依據圖式來說明在磨削步驟ST5中所使用的實施形態1之磨削裝置。
(磨削裝置) 圖10是顯示實施形態1之磨削裝置的構成例的立體圖。圖10所示的磨削裝置30是在實施形態1之晶圓的加工方法的磨削步驟ST5所使用的裝置。磨削裝置30是磨削晶圓1的背面9，而讓晶圓1薄化到成品厚度6，藉此將晶圓1分割成一個個的器件晶片5之裝置。又，磨削裝置30亦可是檢查分割後的器件晶片5的背面9之缺損101(於圖14及圖15所示)的裝置。
如圖10所示，磨削裝置30主要具備有裝置本體31、第1磨削單元32、第2磨削單元33、設置於轉盤34上的例如3個工作夾台35、片匣36、37、對位單元38、搬入單元39、搬出單元40、洗淨單元41、搬出搬入單元42、及檢查單元43。
轉盤34是設置於裝置本體31的上表面之圓盤狀的工作台，且是設置為可在水平面內旋轉並可用規定的時序(timing)來旋轉驅動。在此轉盤34上是將例如3個工作夾台35以例如120度的角度之間隔的方式來配設。這些3個工作夾台35是在保持面45上具備有真空夾頭之保持工作台構造的構成，且是隔著保護構件23將晶圓1載置於保持面45上，而以保持面45來保持此晶圓1。這些工作夾台35在磨削時，是將和鉛直方向平行的軸作為旋轉軸，並藉由旋轉驅動機構而在水平面內被旋轉驅動。這樣的工作夾台35是藉由轉盤34的旋轉，而依序移動到搬入搬出位置91、粗磨削位置92、精磨削位置93、搬入搬出位置91。
第1磨削單元32是相對於與保持面45正交之成為旋轉軸的主軸46而裝設粗磨削用的磨削輪48，並且對保持於工作夾台35之晶圓1的背面9進行粗磨削的磨削單元，其中前述磨削輪48具備磨削磨石即粗磨削用磨石47。磨削輪48是裝設於主軸46的下端，前述主軸46是藉由Z軸移動單元49而在與鉛直方向平行的Z2軸方向上移動自如。第1磨削單元32是一邊藉由主軸46旋轉磨削輪48，並且將磨削水供給到保持在粗磨削位置92的工作夾台35之晶圓1的背面9，一邊藉由Z軸移動單元49來使粗磨削用磨石47以規定的進給速度接近於工作夾台35，藉此對晶圓1的背面9進行粗磨削。
第2磨削單元33是相對於與保持面45正交之成為旋轉軸的主軸50，而裝設精磨削用的磨削輪52，並且對保持於工作夾台35之晶圓1的背面9進行精磨削的磨削單元，其中前述磨削輪52具備磨削磨石即精磨削用磨石51。磨削輪52是裝設於主軸50的下端，前述主軸50是藉由Z軸移動單元53而在與鉛直方向平行的Z2軸方向上移動自如。第2磨削單元33是一邊藉由主軸50旋轉磨削輪52，並且將磨削水供給到保持在精磨削位置93的工作夾台35之晶圓1的背面9，一邊藉由Z軸移動單元53來使精磨削用磨石51以規定的進給速度接近於工作夾台35，藉此對已進行粗磨削之晶圓1的背面9進行精磨削。
磨削裝置30是藉由第1磨削單元32對晶圓1的背面9進行粗磨削，並且藉由第2磨削單元33對晶圓1的背面9進行精磨削，而將晶圓1薄化到成品厚度6。磨削裝置30是藉由將晶圓1薄化到成品厚度6，而使溝8顯露於背面9側，以將晶圓1分割成一個個的器件晶片5。
片匣36、37是用於收容晶圓1的收容器，並具有複數個狹槽。片匣36、37是將背面9側朝上方而收容晶圓1。其中一個片匣36是收容磨削前的晶圓1，另一個片匣37是收容磨削後的晶圓1。又，對位單元38是供從片匣36取出的晶圓1暫時放置，而用於進行其中心對位的工作台。
搬入單元39及搬出單元40具有吸附晶圓1的吸附墊。搬入單元39是將已藉對位單元38進行對位之磨削前的晶圓1予以吸附保持，並且搬入位於搬入搬出位置91之工作夾台35上。搬出單元40是將保持在位於搬入搬出位置91之工作夾台35上的磨削後的晶圓1予以吸附保持，並且搬出到洗淨單元41。
搬出搬入單元42是例如具備圓形手部42-1的機器人拾取器，並藉由圓形手部42-1來吸附保持並搬送晶圓1。具體而言，搬出搬入單元42是從片匣36取出磨削前的晶圓1，而搬出到對位單元38，並且從洗淨單元41取出磨削後的晶圓1，而插入檢查單元43內。又，搬出搬入單元42是將藉由檢查單元43所進行之檢查後的晶圓1，從檢查單元43內搬入至片匣37。洗淨單元41是將磨削後的晶圓1洗淨，並將附著於已磨削的背面9之磨削屑等的污染物去除。
檢查單元43具備藉由搬出搬入單元42來將磨削及洗淨後的晶圓1搬出搬入之箱狀的單元外殼61、保持磨削及洗淨後的晶圓1之保持構件62、拍攝保持於保持構件62之晶圓1的背面9之相機63、使晶圓1與相機63相對地移動之未圖示之移動單元、及控制單元64。保持構件、相機63、及移動單元均設置於單元外殼61內。
相機63是從晶圓1的背面9拍攝顯露於晶圓1的背面9的溝8。相機63是將拍攝而得到的圖像輸出到控制單元64。相機63具備有拍攝晶圓1的背面9的攝像元件。攝像元件可為例如CCD(電荷耦合器件，Charge-Coupled Device)攝像元件或CMOS(互補式金屬氧化物半導體，Complementary MOS)攝像元件。又，在實施形態1中，相機63可為紅外線相機。移動單元是具備習知的馬達、滾珠螺桿及滑件等而構成。移動單元會使晶圓1與相機63沿著分割預定線3而相對地移動。
控制單元64是從以相機63所拍攝到的圖像，來檢查溝8的缺損101的狀態的單元。又，控制單元64是各別控制磨削裝置30之上述的各構成要素，並使磨削裝置30實施對晶圓1的加工動作的單元。再者，控制單元64是具有運算處理裝置、儲存裝置及輸入輸出介面裝置的電腦，前述運算處理裝置具有CPU(中央處理單元，central processing unit)之類的微處理器，前述儲存裝置具有ROM(唯讀記憶體，read only memory)或RAM(隨機存取記憶體，random access memory)之類的記憶體。控制單元64的運算處理裝置會依照儲存於儲存裝置的電腦程式實施運算處理，並透過輸入輸出介面裝置將用於控制磨削裝置30的控制訊號，輸出至磨削裝置30的上述之構成要件。
控制單元64是連接於圖未示之顯示單元及輸入單元，前述顯示單元是藉由顯示加工動作之狀態或圖像等的液晶顯示裝置等所構成，前述輸入單元是在操作人員登錄加工內容資訊等之時使用。輸入單元是藉由設置於顯示單元的觸控面板、及鍵盤等之外部輸入裝置之中至少一種所構成。又，在實施形態1中，控制單元64是透過網路21而連接於器件篩選單元22。接著，說明磨削步驟ST5。
(磨削步驟) 圖11是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的磨削步驟的側面圖。磨削步驟ST5是以磨削裝置30的工作夾台35保持晶圓1的保護構件23側，並且將晶圓1的背面9磨削並薄化到成品厚度6，而將晶圓1分割成包含器件4之器件晶片5的步驟。
在實施形態1的磨削步驟ST5中，是磨削裝置30的操作人員等，將在正面2貼附有保護構件23之磨削前的晶圓1收容到片匣36。在磨削步驟ST5中，是操作人員將加工內容資訊登錄到磨削裝置30的控制單元64，並且將已收容有磨削前的晶圓1的片匣36、與未收容晶圓1的片匣37安裝到裝置本體31。當控制單元64接收來自操作人員的加工動作的開始指示時，是藉由磨削裝置30實施磨削步驟ST5的剩餘的部分。
在磨削步驟ST5中，磨削裝置30的控制單元64是藉由搬出搬入單元42將晶圓1從片匣36取出，並搬出到對位單元38。控制單元64是藉由讓對位單元38進行晶圓1的中心對位，並且藉由搬入單元39將此晶圓1搬入到位於搬入搬出位置91的工作夾台35上，以使已對位的晶圓1的正面2側與工作夾台35相面對。
磨削裝置30的控制單元64是隔著保護構件23而使晶圓1的正面2側保持在搬入搬出位置91的工作夾台35，並且使背面9露出。磨削裝置30的控制單元64是在轉盤34上將晶圓1朝粗磨削位置92、精磨削位置93，搬入搬出位置91依序搬送，而對此晶圓1依序施行粗磨削、精磨削。如圖11所示，在粗磨削位置92及精磨削位置93中，磨削裝置30是使工作夾台35繞軸心旋轉，且將藉由主軸46、50來旋轉的磨削輪48、52的磨削磨石47、51推抵於晶圓1的背面9。再者，磨削裝置30的控制單元64是在轉盤34每旋轉120度時，將磨削前的晶圓1搬入至搬入搬出位置91的工作夾台35。磨削步驟ST5是對晶圓1施行粗磨削及精磨削，並使溝8顯露於背面9側，以將晶圓1分割成一個個的器件晶片5。
磨削裝置30的控制單元64是藉由搬出單元40將磨削後的晶圓1搬入至洗淨單元41，將此晶圓1以洗淨單元41洗淨，且將洗淨後的晶圓1以搬出搬入單元42的搬送墊保持並插入檢查單元43的單元外殼61內，而載置於保持構件62上。磨削裝置30的控制單元64是將晶圓1保持在保持構件62上。實施形態1之晶圓的加工方法即進行到第2檢查步驟ST6。
(第2檢查步驟) 圖12是圖2所示之晶圓的加工方法的第2檢查步驟的檢查對象的晶圓的平面圖。圖13是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的第2檢查步驟的側面圖。圖14是顯示對圖12中的XIV部位拍攝而得的圖像的圖。圖15是顯示對圖12中的XV部位拍攝而得的圖像的圖。
第2檢查步驟ST6是在實施磨削步驟ST5後，從晶圓1的背面9對顯露於晶圓1的背面9的溝8進行拍攝，並檢查形成於所拍攝到的溝8的缺損101(圖14及圖15所示)的狀態的步驟。如圖12所示，在實施形態1的第2檢查步驟ST6的檢查對象的晶圓1，是於背面9側顯露有溝8。如圖13所示，在實施形態1的第2檢查步驟ST6中，是磨削裝置30的控制單元64使晶圓1與相機63沿著分割預定線3相對地移動，以讓相機63依序拍攝顯露有溝8的全部的分割預定線3的背面9側。相機63是將拍攝而得到的圖像201-1、202-1(圖14及圖15)依序輸出到控制單元64。
在第2檢查步驟ST6中，是控制單元64從圖像201-1、202-1檢測溝8及缺損101。在本發明中，當控制單元64檢測溝8及缺損101時，可以使用2值化處理、灰階處理等的各種的圖像處理。再者，較理想的是，溝8是以對應於切割刀片11的厚度之寬度且直線狀的方式形成。然而，因為溝8是藉由切割裝置10的機械加工形成，且藉由磨削裝置30的機械加工而顯露於背面9側，所以導致在其寬度方向的兩邊緣，產生圖14及圖15中以粗的平行斜線表示的缺損101。再者，缺損101是使晶圓1的基材的一部分從背面9到溝8缺損而形成的構成。
在第2檢查步驟ST6中，控制單元14判定在各圖像201-1、202-1中，是否有超出從溝8的邊緣8-1到成為規定距離120(圖14及圖15中以一點鏈線表示)的範圍的部分101-1(圖15中以較密的平行斜線表示)存在於溝8。在第2檢查步驟ST6中，當控制單元64判定為有超出從分割預定線3的中央3-1到成為規定距離120的範圍之部分101-1存在於溝8時，會將超出從中央3-1到成為規定距離120的範圍的部分101-1作為分割後的器件4的製品上無法容許的缺損101-1來處理。
在第2檢查步驟ST6中，是控制單元64依據對相機63與晶圓1的相對的位置進行檢測之磨削裝置30的檢測單元的檢測結果、及圖像202-1內的部分101-1的位置等，而計算並儲存前述之部分101-1即器件4的製品上無法容許之缺損101-1在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置。
如此進行，在第2檢查步驟ST6中，是判定是否有超出從溝8的邊緣8-1到成為規定距離120的範圍之部分101-1存在於溝8，並且取得溝8的位置資訊。又，在第2檢查步驟ST6中，是藉由計算並儲存前述之部分101-1即器件4的製品上無法容許的缺損101-1在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置，以取得所檢查到的缺損101-1的位置資訊。又，在第2檢查步驟ST6中，是檢查單元43從以相機63所拍攝到的圖像201-1、202-1來檢查溝8的缺損101-1的狀態，並且將溝8的檢查結果即器件4的製品上無法容許的缺損101-1，與溝8在晶圓1中的位置資訊即晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置一起取得。
再者，在實施形態1中，由於在檢測晶圓1的背面9的缺損101的第2檢查步驟ST6中難以看見分割預定線3，因此是設定成對超出從溝8的邊緣8-1到成為規定距離120之範圍的缺損101-1進行檢測。又，在本發明中，亦可於第2檢查步驟ST6中，以紅外線相機的相機63從背面9檢測正面2的分割預定線3，並且檢查是否有超出從分割預定線3的寬度方向的中央3-1到成為規定距離110之範圍的部分101-1。實施形態1之晶圓的加工方法是進行到第2NG器件決定步驟ST7。
(第2NG器件決定步驟) 第2NG器件決定步驟ST7是依據第2檢查步驟ST6的檢查結果，決定從晶圓1分割成一個個的複數個器件晶片5當中NG(不好，No　Good)器件晶片的步驟。在實施形態1中，NG器件晶片是具有製品上無法容許的缺損101-1的器件晶片5。
在實施形態1中，在第2NG器件決定步驟ST7中，是控制單元64從作為各晶圓1的第2檢查步驟ST6的檢查結果之晶圓1的背面9側的器件4的製品上無法容許的缺損101-1的位置中，提取在晶圓的背面9側器件4的製品上無法容許的缺損101-1位於外緣之器件晶片5。在第2NG器件決定步驟ST7中，是控制單元64將器件4的製品上無法容許的缺損101-1位於外緣的器件晶片5視為NG器件晶片，並計算、儲存此NG器件晶片的位置。在實施形態1中，在第2NG器件決定步驟ST7中，是控制單元64對應於各晶圓1來儲存NG器件晶片在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置。
在實施形態1中，當使用圖10所示的磨削裝置30，並對晶圓1實施磨削步驟ST5與第2檢查步驟ST6，而對片匣36內的全部的晶圓1實施磨削步驟ST5、第2檢查步驟ST6、及第2NG器件決定步驟ST7後，即進行到器件篩選步驟ST8。再者，在本發明中，亦可使用圖10所示的磨削裝置30等，來將晶圓1磨削到成品厚度6，並且對背面9顯露有溝8的晶圓1使用與磨削裝置30分開的檢查裝置，來實施第2檢查步驟ST6及第2NG器件決定步驟ST7。
(器件篩選步驟) 器件篩選步驟ST8是依據第1NG器件決定步驟ST3的結果與第2NG器件決定步驟ST7的結果，來篩選NG器件晶片與正規的器件晶片5的步驟。在實施形態1中，NG器件晶片為具有製品上無法容許的缺損100-1、101-1的器件晶片5。亦即，作為製品而可容許的適當的器件晶片5是不具有缺損100、101、或缺損100、101形成於成為前述之規定距離110、120的範圍內之器件晶片5。
在器件篩選步驟ST8中，是圖3及圖10所示的器件篩選單元22透過網路21從控制單元14取得具有各晶圓1的第1NG器件決定步驟ST3的結果之缺損100-1的NG器件晶片的位置。又，器件篩選單元22是從控制單元64取得具有各晶圓1的第2NG器件決定步驟ST7的結果之缺損101-1的NG器件晶片的位置。
在器件篩選步驟ST8中，是器件篩選單元22按各晶圓1，從由控制單元14、64取得的結果來特定並儲存各晶圓1的複數個器件晶片5當中缺損100-1、101-1的至少一邊位於外緣之NG器件晶片的位置。在實施形態1中，在器件篩選步驟ST8中，是器件篩選單元22以拾取器將除了各晶圓1的NG器件晶片以外的適當的器件晶片5從保護構件23剝離，且不將NG器件晶片從保護構件23剝離。藉由以上，晶圓的加工方法即結束。NG器件晶片會在之後被廢棄。
再者，器件篩選單元22是具有拾取器、運算處理裝置、儲存裝置及輸入輸出介面裝置的電腦，前述拾取器是將器件晶片5從保護構件23剝離，前述運算處理裝置具有CPU(中央處理單元，central　processing　unit)之類的微處理器，前述儲存裝置具有ROM(唯讀記憶體，read　only　memory)或RAM(隨機存取記憶體，random access memory)之類的記憶體。器件篩選單元22的電腦的運算處理裝置是依照儲存於儲存裝置之電腦程式而實施運算處理，並透過輸入輸出介面裝置將用於控制拾取器的控制訊號輸出到拾取器。
器件篩選單元22的電腦是連接於圖未示之顯示單元及輸入單元，前述顯示單元是藉由顯示圖像等的液晶顯示裝置等所構成，前述輸入單元是操作人員輸入各種資訊時所使用。輸入單元是藉由設置於顯示單元的觸控面板、及鍵盤等之外部輸入裝置之中至少一種所構成。又，在實施形態1中，器件篩選單元22的電腦是透過網路21等而連接於外部的電子機器。
已知有一種切割後研磨(DBG：Dicing　Before　Grinding)製程，其是在將於正面2形成有器件4之晶圓1分割成一個個的器件晶片5時，可儘量抑制由切割所造成的缺損，並且提升抗折強度的加工方法。因此，在實施形態1之晶圓的加工方法中，是在前述之DBG製程中於正面2形成溝8後、以及在磨削步驟ST5後於背面9顯露有溝8後之每一個情形下，檢查溝8的狀態。因此，在此晶圓的加工方法中，可以進行除了正面2以外，還有分割後的器件晶片5的背面9側的缺損100、101的狀態的檢查。
又，在晶圓的加工方法中，因為是以在DBG製程的正面2形成溝8後、及在磨削後於背面9顯露有溝8後之每一個情形下檢查溝8的狀態，所以可以在毋須進行用於檢查的膠帶的換貼作業等的情形下，拍攝器件晶片5之顯露有缺損100、101之正面2或背面9。
又，晶圓的加工方法，由於是在檢查步驟ST2、ST6中檢測缺損100、101的位置，因此可以將具有製品上無法容許的缺損100-1、101-1的NG器件晶片捨棄，並將適當的器件晶片5運用作為製品，而可以抑制器件晶片5的品質降低的情形。
實施形態1之磨削裝置30由於具備檢查磨削後的晶圓1的背面9之檢查單元43，因此可以檢查晶圓1的背面9側的缺損101的狀態。
[實施形態2] 依據圖式來說明本發明之實施形態2的晶圓的加工方法。圖16是顯示實施形態2之晶圓的加工方法的流程圖。再者，圖16中是對與實施形態1相同的部分附加相同的符號，並省略其詳細的說明。
如圖16所示，實施形態2之晶圓的加工方法具備切割步驟ST1、第1檢查步驟ST2、保護構件貼附步驟ST4、磨削步驟ST5、及第2檢查步驟ST6，並且具備NG器件決定步驟ST10，而不具備第1NG器件決定步驟ST3、第2NG器件決定步驟ST7、及器件篩選步驟ST8。
在實施形態2之晶圓的加工方法的第1檢查步驟ST2中，除了實施形態1的各種處理之外，控制單元14還將正面2側的缺損100-1在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置對應於各晶圓1而儲存。在實施形態2之晶圓的加工方法的第2檢查步驟ST6中，除了實施形態1的各種處理以外，控制單元64還將背面9側的缺損101-1在晶圓1中的X軸方向與Y軸方向的位置對應於各晶圓1而儲存。
實施形態2之晶圓的加工方法的NG器件決定步驟ST10是依據第1檢查步驟ST2的檢查結果與第2檢查步驟ST6的檢查結果，從晶圓1被分割成一個個的複數個器件晶片5當中決定NG器件晶片，而篩選NG器件晶片與適當的器件晶片5的步驟。
在NG器件決定步驟ST10中，是器件篩選單元22透過網路21從控制單元14取得各晶圓1的第1檢查步驟ST2的檢查結果之晶圓1的正面2側的缺損100-1的位置。又，器件篩選單元22是從控制單元64取得具有各晶圓1的第2檢查步驟ST6的檢查結果之晶圓1的背面9側的101-1的位置。
在NG器件決定步驟ST10中，器件篩選單元22是按每一個晶圓1，從由控制單元14、64所取得的缺損100-1、101-1的位置來特定並儲存各晶圓1的複數個器件晶片5當中缺損100-1、101-1的至少一個位於外緣之NG器件晶片的位置。在實施形態2中，在NG器件決定步驟ST10中，是器件篩選單元22以拾取器將除了各晶圓1的NG器件晶片以外之適當的器件晶片5從保護構件23剝離，而不將NG器件晶片從保護構件23剝離。藉由以上，晶圓的加工方法即結束。NG器件晶片會在之後被廢棄。
在實施形態2之晶圓的加工方法中，是與實施形態1同樣地，以在DBG製程中於正面2形成溝8後、以及在磨削步驟ST5後於背面9顯露有溝8後之每一個情形下，來檢查溝8的狀態。因此，在此晶圓的加工方法中，是與實施形態1同樣地，可以進行除了正面2以外，還有分割後的器件晶片5的背面9側的缺損100、101的狀態的檢查。
再者，本發明並非限定於上述實施形態之發明。亦即，在不脫離本發明之主旨的範圍內，可以進行各種變形來實施。在實施形態1中，雖然是在各檢查步驟ST2、ST6中檢查分割預定線3整體，但在本發明中，亦可在各檢查步驟ST2、ST6中，檢查分割預定線3當中預先決定的位置。
又，在實施形態1中，是將正面2與背面9當中至少一邊具有器件4的製品上無法容許的缺損100-1、101-1之器件晶片5，作為NG器件晶片來處理。然而，在本發明中，亦可將從正面2與背面9的至少一邊的器件4的製品上無法容許的缺損100-1、101-1而預先決定的規定範圍內的器件晶片5，作為NG器件晶片來處理。
又，在本發明中，亦可為實施第1檢查步驟ST2的裝置是實施保護構件貼附步驟ST4的保護構件貼附裝置，亦可設置在貼附保護構件23前對晶圓1的正面2進行拍攝，並檢測缺損100、100-1來實施第1檢查步驟ST2之檢查單元。
1‧‧‧晶圓 2‧‧‧正面 3‧‧‧分割預定線 3-1‧‧‧中央 4‧‧‧器件 5‧‧‧器件晶片 6‧‧‧成品厚度 7‧‧‧深度 8‧‧‧溝 8-1‧‧‧邊緣 9‧‧‧背面 10‧‧‧切割裝置 11‧‧‧切割刀片 12‧‧‧片匣 13‧‧‧片匣升降機 14、64‧‧‧控制單元 15‧‧‧搬送單元 16、35‧‧‧工作夾台 17‧‧‧保持面 18‧‧‧切割單元 19‧‧‧攝像單元 20、41‧‧‧洗淨單元 21‧‧‧網路 22‧‧‧器件篩選單元 23‧‧‧保護構件 24‧‧‧基材層 25‧‧‧黏著層 30‧‧‧磨削裝置 31‧‧‧裝置本體 32‧‧‧第1磨削單元(磨削單元) 33‧‧‧第2磨削單元(磨削單元) 34‧‧‧轉盤 36、37‧‧‧片匣 38‧‧‧對位單元 39‧‧‧搬入單元 42‧‧‧搬出搬入單元 42-1‧‧‧圓形手部 43‧‧‧檢查單元 45‧‧‧保持面 46、50‧‧‧主軸 47‧‧‧粗磨削用磨石(磨削磨石) 48、52‧‧‧磨削輪 49、53‧‧‧Z軸移動單元 51‧‧‧精磨削用磨石(磨削磨石) 61‧‧‧單元外殼 62‧‧‧保持構件 63‧‧‧相機 91‧‧‧搬入搬出位置 92‧‧‧粗磨削位置 93‧‧‧精磨削位置 100、100-1、101、101-1‧‧‧缺損 110、120‧‧‧規定距離 201、201-1、202、202-2‧‧‧圖像 X、Y、Z、X1、Y1、Z1、X2、Y2、Z2‧‧‧方向 ST1‧‧‧切割步驟 ST2‧‧‧第1檢查步驟 ST3‧‧‧第1NG器件決定步驟 ST4‧‧‧保護構件貼附步驟 ST5‧‧‧磨削步驟 ST6‧‧‧第2檢查步驟 ST7‧‧‧第2NG器件決定步驟 ST8‧‧‧器件篩選步驟 ST10‧‧‧NG器件決定步驟
圖1是顯示實施形態1之晶圓的加工方法之加工對象的晶圓的立體圖。 圖2是顯示實施形態1之晶圓的加工方法的流程圖。 圖3是顯示在圖2所示之晶圓的加工方法的切割步驟中所使用的切割裝置的構成例的立體圖。 圖4是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的切割步驟的側面圖。 圖5是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的第1檢查步驟之檢查對象的晶圓的平面圖。 圖6是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的第1檢查步驟的側面圖。 圖7是顯示對圖5中的VII部位進行拍攝而得到的圖像的圖。 圖8是顯示對圖5中的VIII部位進行拍攝而得到的圖像的圖。 圖9是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的保護構件貼附步驟的立體圖。 圖10是顯示實施形態1之磨削裝置的構成例的立體圖。 圖11是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的磨削步驟的側面圖。 圖12是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的第2檢查步驟之檢查對象的晶圓的平面圖。 圖13是顯示圖2所示之晶圓的加工方法的第2檢查步驟的側面圖。 圖14是顯示對圖12中的XIV部位進行拍攝而得到的圖像的圖。 圖15是顯示對圖12中的XV部位進行拍攝而得到的圖像的圖。 圖16是顯示實施形態2之晶圓的加工方法的流程圖。
ST1‧‧‧切割步驟
ST2‧‧‧第1檢查步驟
ST3‧‧‧第1NG器件決定步驟
ST4‧‧‧保護構件貼附步驟
ST5‧‧‧磨削步驟
ST6‧‧‧第2檢查步驟
ST7‧‧‧第2NG器件決定步驟
ST8‧‧‧器件篩選步驟

Claims (10)

  1. 一種晶圓的加工方法，前述晶圓具備有形成於正面的複數條分割預定線、及形成於藉由該分割預定線所區劃出的前述正面的各個區域的複數個器件，前述晶圓的加工方法包含以下步驟：切割步驟，以切割刀片切割前述晶圓的前述正面，並沿著前述分割預定線形成深度超出前述晶圓的成品厚度之溝；第1檢查步驟，使用攝像單元從前述晶圓的前述正面拍攝在前述切割步驟中所形成的前述溝的圖像，並檢查所拍攝的前述溝之缺損的狀態；保護構件貼附步驟，在實施前述第1檢查步驟後，在前述晶圓的前述正面貼附保護構件；磨削步驟，將前述晶圓的前述保護構件側保持在工作夾台上，並對前述晶圓的背面進行磨削來將前述晶圓薄化到成品厚度，而將前述晶圓分割成器件晶片；及第2檢查步驟，在實施前述磨削步驟後，使用相機從前述晶圓的前述背面拍攝顯露於前述晶圓的前述背面的前述溝的圖像，並且檢查形成於所拍攝到的前述溝之缺損的狀態。
  2. 如請求項1之晶圓的加工方法，其中在前述第1檢查步驟及前述第2檢查步驟中，各自包括取得所拍攝到的前述晶圓中的前述溝的位置資訊、以及取得所檢查到的前述缺損的位置資訊。
  3. 如請求項1之晶圓的加工方法，前述晶圓具有形成在前述晶圓之正面上的複數個器件，其中，當沿著前述分割預定線來切割前述溝時，至少一個前述缺損形成在至少一個前述溝之邊緣部分。
  4. 如請求項3之晶圓的加工方法，其中前述第一檢查步驟或前述第二檢查步驟中之至少一個包含接收前述溝之前述圖像，並且判定前述缺損是否從相關分割線之中心延伸超出預定距離。
  5. 如請求項4之晶圓的加工方法，其中進一步包含當器件晶片具有存在有已被判定從相關分割線的中心延伸超出前述預定距離之缺損的邊緣時，則將一個個的前述器件晶片分類為NG(不良)器件晶片。
  6. 如請求項5之晶圓的加工方法，其中前述第一檢查步驟與前述第二檢查步驟皆包含接收前述溝之前述圖像，並且判定前述缺損是否從相關分割線的中心延伸超出預定距離。
  7. 一種磨削裝置，是具備：工作夾台，用以將切割有溝之晶圓保持在保持面上；磨削單元，以裝設在主軸上的磨削磨石來磨削被保持於前述工作夾台的前述晶圓，前述主軸具有與前述工作夾台之前述保持面正交之旋轉軸；及檢查單元，具有用以拍攝前述溝的圖像的相機，當藉由前述磨削單元磨削被保持於前述工作夾台上的前述晶圓時，前述溝是顯露於前述晶圓的背面，其中前述檢查單元 從以前述相機所拍攝到的前述圖像檢查前述溝之缺損的狀態，並且將前述溝的檢查結果與前述溝在前述晶圓上的位置資訊一起取得。
  8. 如請求項7之磨削裝置，其中前述晶圓具有形成在前述晶圓之正面上的複數個器件，並且具有沿前述晶圓之正面上的分割預定線被切割的溝，其中前述溝被切割至超出前述晶圓之成品厚度的深度，並且當前述磨削單元將前述晶圓磨削至成品厚度時，前述晶圓會被分割成一個個的器件晶片，並且當沿著前述分割預定線切割前述溝時，至少一個前述溝之邊緣部分會形成至少一個缺損。
  9. 如請求項8之磨削裝置，其中前述檢查單元更進一步可接收前述相機所拍攝到的前述溝的前述圖像，並且判定是否前述缺陷從相關分割線的中心延伸超出預定距離。
  10. 如請求項9之磨削裝置，其中當前述器件晶片具有存在有已被判定從相關分割線之中心延伸超出前述預定距離之缺損的邊緣時，則前述檢查單元將一個個的前述器件晶片分類為NG(不良)器件晶片。
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